铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能
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化剂 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ８ ０ ０ 和Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ９ ０ ０则 明 显 有 Ｆ ｅ 。 Ｎ和 Ｆ ｅ 形 成． 随着 热 处 理温 度 升 高 ， Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ｓ 催 化 剂氮 含 量 降
低， 其 含 氮 官能 团也 由吡 咯型 氮 向吡 啶型 和石 墨 型氮 转化 ． 电化 学分 析表 明， 含有 Ｆ ｅ 。 Ｎ的 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ８ ０ ０和 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ９ ０ ０催化剂具有 明显 的氧还原催化活性 ， 其 中， Ｆ ｅ ＮＣ ＮＴ ８ ０ ０因其具有高的 比表面积、 高的氮含 量和高
（ 辽 宁科 技 大 学化 学 工 程 学 院 ， 辽宁 鞍山 ｌ １ ４ ０ ５ １ ； 辽 宁 科 技 大 学 材 料 电化 学 研 究 所， 辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １ ）
摘要： 利用 化学原位 聚合 法制备聚吡咯包 覆碳纳米管 ， 然后 以硫酸亚铁铵盐 为铁前驱体 ， 采用 液相沉淀法制
ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｙ ｒ ｒ ｏ ｌ ｅ ｓ ｏ ｎ ＣＮＴ ｓ ． １ ｒ ｏ Ｂ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐ Ｐｙ ／ ＣＮ１ － ｓ ｌ Ｏ ｆ ０ ｒ ｍ ａ ｎ Ｆ ｅ ． ＰＰ ｙ ． ＣＮ１ ＿ ｓ
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物理 化学 学报 （ Ｗ ｕ ｌ ｉ Ｈｕ ａ ｘ ｕ ｅ Ｘｕ ｅ ｂ ａ ｏ １
４９ ８
Ａ ｃ ｔ ａ Ｐ ｈ ｙ ｓ ． 一 Ｃ ｈ ｉ ｍ ． Ｓ ｉ ｎ ． ２ ０ １ ５ ， ３ １（ ３ ） ， ４ ９ ８ — ５ ０ ４
Ｍａ ｒ ｃ ｈ
［ Ａｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ］
比例 的有 利 于 增 强 氧 吸 附能 力 和 弱 化 Ｏ—Ｏ键 的石 墨氮 官 能 团 ， 而 表 现 出优 于 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ９ ０ ０氧 还 原 催 化 活 性 及
稳 定性 ．
关键 词 ： 氮 掺 杂 ： 碳 纳 米 管 ： 铁 ： 电催 化 ： 氧 还 原
中图分类号： ０６ ４ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ８ ６ ６ ／ Ｐ ＫＵ． Ｗ ＨＸＢ２ ０ １ ４ １ ２１ ６ ２
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铁 基氮掺 杂碳纳米管制备及其 电催化性能
李 莉 香 赵宏伟 ’ 许微 微 ’ 张砚 秋 ’ 安 百 钢 ｔ ’ 耿 新
备聚吡咯一 碳纳米 管－ 铁化合物复合材料（ Ｆ ｅ － Ｐ Ｐ ｙ － ＣＮ Ｔ ｓ ） ， 通过对 复合材 料 Ｆ ｅ ． Ｐ Ｐ ｙ ． Ｃ ＮＴ ｓ 热处理， 成功制备 出铁
基氮掺杂碳纳 米管催化剂 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ｓ ． Ｘ射线衍 射分析表 明， 热处理使 Ｆ ｅ ． Ｐ Ｐ ｙ ． Ｃ Ｎ Ｔ ｓ 复合物 中 Ｆ ｅ 。 Ｏ 向Ｆ ｅ 。 Ｎ和 ｅ转化， ７ ０ ０。 Ｃ热处理制备 的Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ７ ０ ０ 中铁主要是 Ｆ ｅ 。 Ｏ 相， 但也有 Ｆ ｅ相． ８ ０ ０和９ ０ ０。 Ｃ热处理制 备的催
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低， 其 含 氮 官能 团也 由吡 咯型 氮 向吡 啶型 和石 墨 型氮 转化 ． 电化 学分 析表 明， 含有 Ｆ ｅ 。 Ｎ的 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ８ ０ ０和 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ９ ０ ０催化剂具有 明显 的氧还原催化活性 ， 其 中， Ｆ ｅ ＮＣ ＮＴ ８ ０ ０因其具有高的 比表面积、 高的氮含 量和高
（ 辽 宁科 技 大 学化 学 工 程 学 院 ， 辽宁 鞍山 ｌ １ ４ ０ ５ １ ； 辽 宁 科 技 大 学 材 料 电化 学 研 究 所， 辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １ ）
摘要： 利用 化学原位 聚合 法制备聚吡咯包 覆碳纳米管 ， 然后 以硫酸亚铁铵盐 为铁前驱体 ， 采用 液相沉淀法制
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［ Ａｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ］
比例 的有 利 于 增 强 氧 吸 附能 力 和 弱 化 Ｏ—Ｏ键 的石 墨氮 官 能 团 ， 而 表 现 出优 于 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ９ ０ ０氧 还 原 催 化 活 性 及
稳 定性 ．
关键 词 ： 氮 掺 杂 ： 碳 纳 米 管 ： 铁 ： 电催 化 ： 氧 还 原
中图分类号： ０６ ４ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ８ ６ ６ ／ Ｐ ＫＵ． Ｗ ＨＸＢ２ ０ １ ４ １ ２１ ６ ２
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铁 基氮掺 杂碳纳米管制备及其 电催化性能
李 莉 香 赵宏伟 ’ 许微 微 ’ 张砚 秋 ’ 安 百 钢 ｔ ’ 耿 新
备聚吡咯一 碳纳米 管－ 铁化合物复合材料（ Ｆ ｅ － Ｐ Ｐ ｙ － ＣＮ Ｔ ｓ ） ， 通过对 复合材 料 Ｆ ｅ ． Ｐ Ｐ ｙ ． Ｃ ＮＴ ｓ 热处理， 成功制备 出铁
基氮掺杂碳纳 米管催化剂 Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ｓ ． Ｘ射线衍 射分析表 明， 热处理使 Ｆ ｅ ． Ｐ Ｐ ｙ ． Ｃ Ｎ Ｔ ｓ 复合物 中 Ｆ ｅ 。 Ｏ 向Ｆ ｅ 。 Ｎ和 ｅ转化， ７ ０ ０。 Ｃ热处理制备 的Ｆ ｅ Ｎ ＣＮ Ｔ ７ ０ ０ 中铁主要是 Ｆ ｅ 。 Ｏ 相， 但也有 Ｆ ｅ相． ８ ０ ０和９ ０ ０。 Ｃ热处理制 备的催
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